并聯(lián)均流高頻開關電源的研究

時間：2023-05-01 12:27:05 電子通信論文我要投稿

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并聯(lián)均流高頻開關電源的研究

摘要：隨著分布式電源系統(tǒng)的發(fā)展，開關電源并聯(lián)技術的重要性日益增加。文中介紹了一種新型高頻開關電源及220V/10A整流模塊的實現(xiàn)方案。其中整流模塊采用高可靠性電流型PWM整流器及全橋變換電路來分別實現(xiàn)三相功率因數(shù)校正和DC/DCF變換，并在模塊間采用最大電流自動均流法實現(xiàn)自主均流。

關鍵詞：開關電源 PWM 并聯(lián) 均流模塊

并聯(lián)均流高頻開關電源的研究

1 引言

在發(fā)電廠和變電所中，為了給控制、信號、保護、自動裝置、事故照明和交流不停電電源等裝置供電，一般都要求有可靠的直流電源。為此，發(fā)電廠和110kV以上的變電所通常用蓄電池作為直流電源，但要求上述電源具有高度的可靠性和穩(wěn)定性，并且其電源容量和電壓能在最嚴重的事故情況下保證用電設備的可靠工作。

另外，目前由于半導體功率器件、磁性材料等方面的原因，單個開關電源模塊的最大輸出功率只有上千瓦，而實際應用中往往需用幾十千瓦甚至幾百千瓦以上的開關電源為系統(tǒng)供電，因此，要通過電源模塊的并聯(lián)運行來實現(xiàn)。大功率電源系統(tǒng)需要采用若干臺開關電源并聯(lián)的形式，以滿足負載的功率要求。在并聯(lián)系統(tǒng)中，每個變換器應處理較小的功率以降低應力，還應采用冗余技術來提高系統(tǒng)的可靠性。電源并聯(lián)運行是電源產(chǎn)品模塊化、大容量化的一個有效方法，同時也是實現(xiàn)組合大功率電源系統(tǒng)的關鍵。

2 常用的均流方法

由于大功率電源負載需求的增加以及分布式電源系統(tǒng)的發(fā)展，開關電源并聯(lián)技術的重要性也日益增加。但是并聯(lián)的開關變換器在模塊間通常需要采用均流（Current sharing）措施。它是實現(xiàn)大功率電源系統(tǒng)的關鍵，其目的在于保證模塊間電源應力和熱應力的均勻分配，防止一臺或多臺模塊運行在電流極限（限流）狀態(tài)。因為并聯(lián)運行的各個模塊特性并不一致，外特性好（電壓調(diào)整率小）的模塊可承擔更多的電流，甚至過載，從而使某些外特性較差的模塊運行于輕載狀態(tài)，甚至基本上是空載運行。其結果必然加大了分擔電流多的模塊的熱應力，從而降低了可靠性。

開關電源并聯(lián)系統(tǒng)常用的均流方法有：

（1）輸出阻抗法

（2）主從設置法

（3）按平均電流值自動均流法

（4）最大電流自動均流法（又叫自主均流法）。

直流模塊并聯(lián)的方案很多，但用于電力操作電源，都存在著這樣或者那樣的缺陷，其主要表現(xiàn)在：輸出阻抗法的均流精度太低；主從設置法和平均電流法都無法實現(xiàn)冗余技術，因而并聯(lián)電源模塊系統(tǒng)的可靠

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